阻燃处理对竹粉增强聚乳酸复合材料阻燃抑烟性能影响
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聚乙二醇对竹粉聚乳酸复合材料的性能研究
聚乙二醇对竹粉聚乳酸复合材料的性能研究摘要为研究增韧剂聚乙二醇(PEG)对聚乳酸(PLA)/竹粉(BF)竹塑复合材料的性能影响,以聚乳酸为为基体材料,竹粉为增强、填充材料,采用注塑工艺制备了PLA/BF/ PEG复合材料。
探讨了PLA /BF/PEG复合材料的相容性、热性能、阻燃性能和力学性能,结果表明:PEG的增添显著改善了竹粉与PLA基体之间的相容性,提升了两者的界面粘合力;随着PEG含量的增加,复合材料的在第三阶段后的最大失重速率随之下降,表明PEG能够一定程度地增强复合材料的热稳定性;氧指数测定表明,PEG在本复合材料中的阻燃效果并不明显,力学性能测试表明随着PEG含量的上升,PLA/BF/ PEG复合材料的韧性随之增大,复合材料的拉伸强度却随之减小。
关键词:竹粉;聚乳酸;聚乙二醇;复合材料;性能AbstractFor the study of polyethylene glycol (PEG) toughening agent on the polylactic acid (PLA)/bamboo powder (BF) bamboo plastic composite performance impact, with polylactic acid as matrix material, to enhance bamboo powder, filling materials, the injection molding process BF/PEG/PLA composite materials was prepared.Discusses the compatibility of BF/PEG/PLA composite materials, thermal properties and flame retardant properties and mechanical properties, the results showed that the PEG addsignificantly improved the compatibility between bamboo powder and PLA matrix, improve the interface bonding strength of the two;With the increase of PEG content, composite material after the third stage of maximum weight loss rate drops, showed that PEG to a certain degree to increase the thermal stability of the composite;Oxygen index determination indicate that PEG in this composite flame retardant effect is not obvious, mechanics performance test show that with PEG content rise, BF/PEG/PLA composite materials toughness increase, the tensile strength of the composites was less.Key words: Bamboo powder;Polylactic acid;Polyethylene glycol;Composite materials;Performance目录摘要 IIAbstract III目录 IV1概述11.1聚乙烯(PE)竹塑复合材料21.2聚丙烯(PP)竹塑复合材料21.3聚氯乙烯(PVC)竹塑复合材料31.4课题研究背景及意义42实验部分52.1主要材料与试验设备52.1.1主要材料52.1.2试验设备52.2实验过程52.2.1 BF/PLA复合材料原料准备过程5 2.2.2 BF/PLA复合材料加工制备过程5 2.3测试与表征62.3.1扫描电镜(SEM)测试62.3.2热学性能测试62.3.3红外光谱(FT-IR)分析62.3.4阻燃性能测试62.3.5力学性能测试63结果与讨论63.1 SEM分析63.2 TG和DTG分析83.3红外分析93.4氧指数分析103.5力学性能分析104结论11谢辞12参考文献12聚乙二醇对竹粉/聚乳酸复合材料的性能研究1概述近年来,随着中国科技的迅猛发展、工业化极速加快,国内对石油、煤炭和金属矿物等不可再生资源的需求不断攀升,消耗量增大。
竹纤维质量分数对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能影响
（ ＭＤ Ｉ ） ， 上海联 尔 化工 有 限公 司 ； 丙酮（ 分析纯） ， 天 津
鸿 鑫化 学试剂 厂 。 ２ ． ２ 复 合 材 料 合 材 料 中竹 纤 维 （ Ｂ Ｆ ） 是 增
强相 ， 聚乳 酸 （ Ｐ Ｌ Ａ） 是基体 相 。Ｂ Ｆ的加入 不仅 可 以 降 低 加工 成本 ， 而且 可 以改变 Ｐ Ｌ Ａ 的力 学强 度 。竹纤 维
力 学性能 中图分类 号 ： Ｔ Ｑ３ ２ １ 文献 标识码 ： Ａ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ ． ２ ０ １ ３ ． ２ １ ． ０ ０ ９
１ 引 言
，
子量为 １ １ ７ ０ ０ ０ ， 注塑级， 深 圳 光 华 伟 业 实 业 公 司； Ｎａ ＯＨ， 天 津 市 鑫泰 盛 源 化工 有 限公 司； 异 氰 酸 酯
增 强 聚乳酸 复合材 料 的力 学 强 度 主要 取决 于 Ｂ Ｆ 自身
将 Ｂ Ｆ送 人 装 有 １ ０ ＭＤ Ｉ丙 酮 溶 液 的 容 器 中 ，
强度 、 Ｐ Ｌ Ａ 基 体 材 料 强 度 及 二 者 界 面 结 合 强 度＿ ｌ ］ 。 实际加 工过 程 中 ， 一旦 选定 了原材 料 ， 复合 材料 的力学 强度就 主要 取决 于二 者 界 面结 合 强度 了 。Ｂ Ｆ在 Ｐ Ｌ Ａ
４ ０ 、 ５ ０ ９ ／ ６ 和 ６ Ｏ 。 ２ ． ３ 性 能 测 试 和 表 征
乳酸复 合材料 提供 理论 和技术 支撑 。
２ 实 验
２ ． １ 原 料 及 试 剂
毛竹 纤 维 （ Ｂ Ｆ ） ， 产地福建， 纤 维规 格分 布 ： １ ５ ０ ｆ ｍ 以下 占 １ ３ ． ２ ９ ／ ６ ， １ ５ Ｏ ～２ ８ ０ ｆ ｍ 占 １ ９ ． ４ ， ２ ８ ０ ～８ ５ ０ ｆ ｍ 占３ ３ ． ７ ， ８ ５ ０ ～１ ７ ０ ０ ｔ Ｌ ｍ 占 １ ８ ． ３ ， １ ７ ０ ０ ｆ ｍ 以上 占 １ ５ ． ４ ； 聚乳酸 （ Ｐ Ｌ Ａ） ， Ｅ Ｓ ＵＮＭＰ １ ０ ０ １颗粒 状 ， 重 均分
鸿 鑫化 学试剂 厂 。 ２ ． ２ 复 合 材 料 合 材 料 中竹 纤 维 （ Ｂ Ｆ ） 是 增
强相 ， 聚乳 酸 （ Ｐ Ｌ Ａ） 是基体 相 。Ｂ Ｆ的加入 不仅 可 以 降 低 加工 成本 ， 而且 可 以改变 Ｐ Ｌ Ａ 的力 学强 度 。竹纤 维
力 学性能 中图分类 号 ： Ｔ Ｑ３ ２ １ 文献 标识码 ： Ａ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ９ ７ ３ １ ． ２ ０ １ ３ ． ２ １ ． ０ ０ ９
１ 引 言
，
子量为 １ １ ７ ０ ０ ０ ， 注塑级， 深 圳 光 华 伟 业 实 业 公 司； Ｎａ ＯＨ， 天 津 市 鑫泰 盛 源 化工 有 限公 司； 异 氰 酸 酯
增 强 聚乳酸 复合材 料 的力 学 强 度 主要 取决 于 Ｂ Ｆ 自身
将 Ｂ Ｆ送 人 装 有 １ ０ ＭＤ Ｉ丙 酮 溶 液 的 容 器 中 ，
强度 、 Ｐ Ｌ Ａ 基 体 材 料 强 度 及 二 者 界 面 结 合 强 度＿ ｌ ］ 。 实际加 工过 程 中 ， 一旦 选定 了原材 料 ， 复合 材料 的力学 强度就 主要 取决 于二 者 界 面结 合 强度 了 。Ｂ Ｆ在 Ｐ Ｌ Ａ
４ ０ 、 ５ ０ ９ ／ ６ 和 ６ Ｏ 。 ２ ． ３ 性 能 测 试 和 表 征
乳酸复 合材料 提供 理论 和技术 支撑 。
２ 实 验
２ ． １ 原 料 及 试 剂
毛竹 纤 维 （ Ｂ Ｆ ） ， 产地福建， 纤 维规 格分 布 ： １ ５ ０ ｆ ｍ 以下 占 １ ３ ． ２ ９ ／ ６ ， １ ５ Ｏ ～２ ８ ０ ｆ ｍ 占 １ ９ ． ４ ， ２ ８ ０ ～８ ５ ０ ｆ ｍ 占３ ３ ． ７ ， ８ ５ ０ ～１ ７ ０ ０ ｔ Ｌ ｍ 占 １ ８ ． ３ ， １ ７ ０ ０ ｆ ｍ 以上 占 １ ５ ． ４ ； 聚乳酸 （ Ｐ Ｌ Ａ） ， Ｅ Ｓ ＵＮＭＰ １ ０ ０ １颗粒 状 ， 重 均分
《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》范文
《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》篇一聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究一、引言随着人们对安全性能要求的提高，阻燃材料在各个领域的应用越来越广泛。
聚乳酸作为一种环保型生物基材料，具有优异的物理性能和生物相容性，但其易燃性限制了其应用范围。
因此，研究聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能，对于提高聚乳酸的阻燃性能、拓宽其应用领域具有重要意义。
本文将就聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备、性能及影响因素等方面进行详细研究。
二、材料制备聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备主要采用物理共混法。
首先，将微胶囊红磷与聚乳酸进行混合，通过熔融共混、冷却、粉碎等工艺，制备出聚乳酸/微胶囊红磷复合材料。
在制备过程中，需控制好混合比例、温度、时间等参数，以保证复合材料的性能稳定。
三、性能研究1. 阻燃性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有优异的阻燃性能。
当材料受到火焰作用时，微胶囊红磷能够迅速分解并释放出不可燃气体，降低材料表面的温度，从而达到阻燃的效果。
此外，红磷与聚乳酸之间的相互作用还能提高材料的成炭能力，进一步增强其阻燃性能。
2. 物理性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有良好的物理性能。
其力学性能、热稳定性、抗老化性能等均得到显著提高。
这主要得益于微胶囊红磷的加入，使得材料在受到外力作用时能够更好地分散应力，提高材料的韧性。
同时，红磷的加入也增强了材料的热稳定性，提高了其耐热性能。
3. 环境友好性聚乳酸作为一种生物基材料，具有较好的环境友好性。
而微胶囊红磷的加入并未对材料的环保性能造成影响。
此外，该阻燃材料在燃烧过程中产生的烟气毒性较低，有利于保护人体健康和环境安全。
四、影响因素1. 微胶囊红磷含量微胶囊红磷的含量对聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能具有重要影响。
当红磷含量较低时，材料的阻燃性能较差；而当红磷含量过高时，虽然能提高阻燃性能，但可能会影响材料的物理性能。
因此，需通过实验确定最佳的红磷含量。
竹粉用量对PVC／竹粉复合材料阻燃抑烟性能的影响
［ 图 分 类 号 ］Ｔ ２ ． 中 Ｑ３ ５ ３
［ 文献 标 志 码］Ｂ
［ 章 编 号 ］１０ —７ ３ （０ １０ 文 ０ ９ ９ ７ ２ １ ）４—０ ３ ０ ０—０ ３
Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆ ｂ ｍ ｂ ｏ ｆｏ ｒ ｄ ｓ ｇ ｎ ｔ ｅ ｆａ ｅ ｒ ｔ ｒ ｎｔａ ｄ ｎ ｌｅ ｃ ｓｏ ａ ｏ ｌ ｕ ｏ ａ ｅ ｏ ｈ ｍ ｅ ａ ｄａ ｎ ｌ
生 瑜 ， 方 镇 ， 朱德 钦 ， 爱 民 ， 邓 叶 敏 ， 远 建 ， 亚 丰 谢 学化 学与材料 学院 ， 建 福 州 ３ ０ ０ ） 福 福 福 ５ ０ ７
［ 键 词 ］竹 粉 ； Ｖ 聚 乙 烯 蜡 接 枝 马 来 酸酐 ； 燃 抑 烟 性 能 关 Ｐ Ｃ； 阻 ［ 摘 要 ］采 用 自制 的 聚 乙 烯蜡 接 枝 马 来 酸 酐 对 竹 粉 进 行 改 性 ， 制 备 了 Ｐ Ｃ 竹 粉 复 合 材 料 ； 究 了 改 性 竹 并 Ｖ ／ 研 粉 用 量 对 Ｐ ／ 粉 复 合 材 料 阻 燃 抑 烟 性 能 的影 响 。结 果 表 明 ： ｐ ｃ 竹 粉 复 合 材 料 的氧 指 数 随着 改 性 竹 粉 用 量 ＶＣ 竹 ① ｖ ／ 的增 加 而 下 降 ； 当 改 性 竹 粉 的 用 量 为 １ ～５ ② ０ Ｏ份 时 ，Ｖ 竹 粉 复 合 材 料 的垂 直 燃 烧 性 能 达 到 Ｆ 一０级 ， 平 燃 烧 Ｐ Ｃ／ Ｖ 水 性 能 达 到 Ｆ 一１ ； ｐ ｃ 竹 粉 复 合 材 料 的 最 大 烟 密 度 、 密 度 等 级 均 随 着 改 性 竹 粉 用 量 的 增 加 而 下 降 。 Ｈ 级 ③ ｖ ／ 烟
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｂ ｍ ｂ ｏ ｌｏ ； ＰＶＣ ； ｐ ｙ ｔ ｎｅ ｗ ａ ｒ ｆｅ ａ ｅｃ ａ ｙｄ ｉ ｅ； ｆａ ｅ ｒ ｔｒ ｎｔ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｏ ｆ ｕｒ ｏｌ ｅ ｈｅ ｘ ｇ ａ ｔ ｄ ｍ ｌｉ ｎｈ ｒ ｄ ｌ ｍ ｅ ａ ｄａ ａ ｄ ｓ ｏ ｕｐ ｒ ｓｉ ｒ ｐｅ ｔ ｎ ｍ ｋｅ ｓ ｐ ｅｓｏｎ ｐ ｏ ｒ ｙ Ａｂｓｒ ｃ ： ｍ ｂｏ ｏｕ ａ ｏ ｅ ｅ ｍ ａ ｅ ｐｏ ｙｅ ｈ ｎｅ ｗ ａ ａ ｔ ｄ ｍ ａ ｅｃ ａ ｈｙ ｉ ， ｔａ ｔ Ｂａ ｏ ｆ ｒ ｗ ｓｍ ｄｉ ｄ ｂｙ ｓ ｌ－ ｄ ｌ ｔ ｅ ｘ ｇｒ ｅ ｌ ｉ ｆ ｆ ｆ ｌｉ ｎ ｄｒｄｅ
阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响
阻燃处理对竹丝装饰材燃烧及防霉性能的影响李晖;陈美玲;吕黄飞;费本华【摘要】竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶粘制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,对其阻燃改性的研究有着重要的应用价值.本研究采用质量分数为25.00％的磷酸脒基脲阻燃剂,对经济竹种毛竹制造的竹丝装饰材料进行阻燃处理,采用ESEM对阻燃前后竹丝装饰材进行微观形貌观察,采用锥形量热仪、热重分析仪对阻燃处理前后的竹丝装饰材进行燃烧性能和热解特性表征,并通过霉菌接种试验测试比较阻燃前后防霉性能的变化.结果表明:阻燃剂在竹丝装饰材的细胞腔内有较好的沉积;阻燃剂能够有效促进催化成炭,其热释放速率峰值(PKHRR)下降44.87％,在115 s内的热释放总量(THR)下降42.22％;烟释放速率峰(PKSPR)降幅为67.39％;烟释放总量(TSP)降幅为95.00％,比消光面积下降94.37％;热解区间缩短且向前推移,热解残炭率提高19.95％;阻燃后的竹丝装饰材对霉菌和变色菌的防治效率略有提升,其中对绿色木霉的防治效率达到100.00％.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)007【总页数】7页(P110-116)【关键词】竹丝装饰材;磷酸脒基脲;燃烧性能;热解特性;防治效率【作者】李晖;陈美玲;吕黄飞;费本华【作者单位】湖北林业科学研究院,湖北武汉 430075;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京 100102;国际竹藤中心,北京100102【正文语种】中文【中图分类】S781.2人生中超过60%的时间是在室内环境中度过的，室内环境的优劣直接影响着人们的工作和生活，随着生活水平和环保意识的提高，消费者更倾向于使用绿色环保型装饰材料。
竹丝装饰材产品是一种绿色环保的多功能装饰材料，以竹丝为基本结构单元，通过编织或胶粘制成，这种材料具有原料资源丰富、材料性能好、装饰效果好、产品可塑性强、便于安装回收等优点，被广泛应用于室内墙体及天花板的装饰装修中，是竹材装饰领域内的思维创新，目前已作为室内装饰用材逐渐走进人们的生活[1-2]，但由于竹材属于可燃材料且内部富含淀粉、多糖等物质[3-5]，在实际使用中存在易燃和易受霉菌污染的问题，因此探索一种高效低廉的阻燃防霉一体化的竹丝装饰材多效改性剂非常必要。
生物基阻燃剂阻燃聚乳酸的研究进展
（CNC）等。
Feng 等［12］通过在 CNF 表面化学接枝磷‐氮基化合
物 ，设 计 了 一 种 新 型 核 ‐ 壳 纳 米 纤 维 阻 燃 体 系（PN ‐
FR@CNF）。研究发现，PN ‐FR@CNF 的热稳定性较
低，
燃烧结束时 CNF 表面生成了较为完整的炭层（图 4），
与纯 PLA 相比，PLA/10 % PN‐FR@CNF 的残炭率由
PLA 复合材料的 RPHRR 分别降低了 8 %和 34 %，这是
除 MCC 以 外 ，纳 米 纤 维 素（NC）也 被 用 于 改 善
PLA 的燃烧性能。与传统纤维素相比，NC 更易形成
均匀的微观结构，具有比表面积高、拉伸强度大、热稳
定性好等优点［11］，是现代最具有发展潜力的绿色材料
之一，它包括纤维素纳米纤维（CNF）、纳米晶纤维素
面 含 磷 的 纤 维 素（CF‐RDP）用 于 阻 燃 PLA。 研 究 发
等［9］8 还 研 究 了 磷 酸 化 的 MCC（MCC ‐P）和 磷 酸 化 的
指数提高至 28. 0 %，垂直燃烧达到 UL 94 V‐0 级别，热
燃性能的影响。研究发现，与纯 PLA 相比，PLA/10 %
现，当 CF‐RDP 的含量为 8. 0 %时，复合材料的极限氧
细胞壁以及细菌、藻类和真菌中［6］。纤维素的热降解过
少烟雾释放达到高效阻燃。然而，传统炭源季戊四醇
程大致可以分为以下 4 个阶段。第一阶段在低温条件
（PER）的成炭能力较弱且不可再生，从可持续发展的角
下发生物理脱水，脱去纤维素中的结晶水；第二阶段大
度来看，部分生物质如纤维素、木质素、壳聚糖、环糊精
约在 150 ℃发生化学脱水，生成水和脱水纤维素，水的
Feng 等［12］通过在 CNF 表面化学接枝磷‐氮基化合
物 ，设 计 了 一 种 新 型 核 ‐ 壳 纳 米 纤 维 阻 燃 体 系（PN ‐
FR@CNF）。研究发现，PN ‐FR@CNF 的热稳定性较
低，
燃烧结束时 CNF 表面生成了较为完整的炭层（图 4），
与纯 PLA 相比，PLA/10 % PN‐FR@CNF 的残炭率由
PLA 复合材料的 RPHRR 分别降低了 8 %和 34 %，这是
除 MCC 以 外 ，纳 米 纤 维 素（NC）也 被 用 于 改 善
PLA 的燃烧性能。与传统纤维素相比，NC 更易形成
均匀的微观结构，具有比表面积高、拉伸强度大、热稳
定性好等优点［11］，是现代最具有发展潜力的绿色材料
之一，它包括纤维素纳米纤维（CNF）、纳米晶纤维素
面 含 磷 的 纤 维 素（CF‐RDP）用 于 阻 燃 PLA。 研 究 发
等［9］8 还 研 究 了 磷 酸 化 的 MCC（MCC ‐P）和 磷 酸 化 的
指数提高至 28. 0 %，垂直燃烧达到 UL 94 V‐0 级别，热
燃性能的影响。研究发现，与纯 PLA 相比，PLA/10 %
现，当 CF‐RDP 的含量为 8. 0 %时，复合材料的极限氧
细胞壁以及细菌、藻类和真菌中［6］。纤维素的热降解过
少烟雾释放达到高效阻燃。然而，传统炭源季戊四醇
程大致可以分为以下 4 个阶段。第一阶段在低温条件
（PER）的成炭能力较弱且不可再生，从可持续发展的角
下发生物理脱水，脱去纤维素中的结晶水；第二阶段大
度来看，部分生物质如纤维素、木质素、壳聚糖、环糊精
约在 150 ℃发生化学脱水，生成水和脱水纤维素，水的
无卤阻燃剂对聚乳酸火灾危险性的影响
Ｉｎｔ．
（上接第３１０页）
Ｅｆｆｅｃｔ
ｏｎ
Ｐｒｅｙ．ａｎｄ
Ｓａｆｅｔｙ，１ ９８３．
ｇｕｉｄｅ
１，６３ Ｓｐｉｃｅｒ
ｇａｓ
Ｔ
０，Ｈａｖｅｎｓ Ｊ Ａ．Ｕｓｅｒ’ｓ
ｆｏｒ
ｔｈｅ
ＤＥＧＡＤＩＳ
２．１
ｄｅｎｓｅ
ｔｈｅ ｆｉｒｅ ｈａｚａｒｄ ｏｆ ｈａｌｏｇｅｎ—ｆｒｅｅ
ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
中图分类号：Ｘ９１３．４，ＴＵ５４５
ｍｍ×３ ｍｍ，测定标准《塑料燃烧性
能方法》（ＧＢ／Ｔ ２４０６—９３）。用水平垂直燃烧测定仪测
定其垂直燃烧级别（样条尺寸１３．０
ｍｍ×１３ ｍｍ×３ ｍｍ，
测定标准《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》 （ＧＢ／Ｔ ２４０８—１９９６）。用烟密度测试仪测定烟密度（样 条尺寸为２５．４ ｍｍ×２５．４ ｍｍ×３ ｍｍ，测定标准《建筑材 料燃烧成分解的烟密度试验方法》（ＧＢ／Ｔ ８６２７—２００７）。 ２结果与讨论 文献标志码：Ａ
燃夹具
５０．９７ ２０．５１ ３．４６ ０．００
５％ ８％ １０％
１
５％
注：ｆｆ为垂直燃烧每组五根试样有焰燃烧时间总和 表２不同含量ＡＰＰ对聚乳酸阻燃性能的影响
ＡＰＰ ０ ＬｏＩ ２０．０ ２８．Ｏ ２９．２ ２９．８ ３０．６
ｔｆ／ｓ
ＵＬ一９４Ｖ ＮＲ ＦＶ一１ ＦＶ—Ｏ ＦＶ—Ｏ
燃夹具
２９．４５ ３６．４３ ２１．６１ ３．６６
万方数据
参考文献：
Ｉ－１］Ｄｏｎｇ
Ｙｕｈｕａ，Ｇａｏ
ｒａｔｅ
Ｈｕｉｌｉｎ，Ｚｈｏｕ Ｊｉｎｇ’ｅｌｌ，ｅｔ ａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ
聚乳酸的阻燃改性研究进展
形成，从而起到固相作用。 三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐都能够有效地提高
ＰＬＡ的阻燃性。研究表明：分别将Ｓｕｐｒｅｓｔａ ＬＬＣ公司的两种牌 号为Ｆｙｒｏｌ ＭＰ和Ｆｙｒｏｌ ＭＣ的三聚氰胺磷酸盐和三聚氰胺氰尿 酸盐以１４％和１５％的质量分数添加进ＰＬＡ中时，可使其Ｌ０１ 分别提高至２８．８％和２７．５％，体系在１８０ ｏＣ保持良好的热稳 定性，不会引起ＰＬＡ变色。
Ｋｕｂｏｋａｗａ Ｈ等¨“”１采用质量浓度为４．９８％的四溴双酚 Ａ（ＴＢＰ—Ａ）溶液对聚乳酸纤维进行了阻燃改性。结果显示：经 处理的聚乳酸纤维极限氧指数值（ＬＯＩ）达到２５．９％。并且无论 在氮气还是氧气氛围下，其热分解过程明显加速而残渣量增加， 具有良好的阻燃效果。李亚滨等¨引通过小型回转式染色试验 机制备了４种分别经六溴环十二烷（ＨＢＣＤ）、四溴丁烷（ＴＢＢ）、 四溴双酚Ａ（ＴＢＰ—Ａ）和四溴双酚Ａ双羟基乙醚（ＴＢＰ－Ａ－２ＥＯ）阻 燃改性的聚乳酸纤维，其Ｌ０１值均有一定程度的提高，但拉伸强 力明显下降，阻燃效果并不十分明显。
卤系阻燃剂在燃烧过程中发烟量大且释放出来的ＨＸ气体 具有高腐蚀性和毒性，甚至产生剧毒物质二嗯英。欧盟有些国 家已经颁布法令禁止使用此类阻燃剂，世界卫生组织和美国环 保协会也不主张使用该类阻燃剂，因此无卤阻燃才是人们所追 求的目标。
·收稿日期：２０１０一Ｏｌ一０４ 作者简介：常少坤（１９８６一），男，在读硕士研究生。 通信联系人：任杰（１９６５一），男，教授，博士生导师，主要从事聚合物阻燃改性研究。
ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅ ｗａｙ ｆｏｒ ｉｔｓ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｕｓｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ａｇｅｎｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｅｄ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ，ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ，ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．
《2024年稀土类水滑石的制备及其在聚乳酸中阻燃、抑烟的应用研究》范文
《稀土类水滑石的制备及其在聚乳酸中阻燃、抑烟的应用研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，人们对环保、可降解塑料材料的需求日益增加。
聚乳酸（PLA）作为一种典型的生物降解塑料，其良好的生物相容性和可降解性使其在众多领域得到了广泛应用。
然而，PLA材料易燃且燃烧时烟气量大，限制了其在实际应用中的进一步发展。
因此，提高PLA的阻燃和抑烟性能成为当前研究的热点。
稀土类水滑石作为一种新型的阻燃剂，具有优异的阻燃和抑烟效果，其制备及其在PLA中的应用研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、稀土类水滑石的制备1. 原料与设备本实验所使用的原料包括稀土硝酸盐、氢氧化物、铝盐等。
实验设备包括搅拌器、干燥箱、研磨机等。
2. 制备方法采用共沉淀法制备稀土类水滑石。
首先，将稀土硝酸盐和铝盐溶解于去离子水中，加入氢氧化物进行中和反应，得到沉淀物。
随后进行离心分离、洗涤、干燥、研磨等工艺，最终得到稀土类水滑石。
3. 性能表征通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备的稀土类水滑石进行性能表征，结果表明其具有较好的结晶度和形貌。
三、稀土类水滑石在聚乳酸中的阻燃、抑烟应用研究1. 实验方法将制备的稀土类水滑石与PLA进行共混，制备出不同含量的稀土类水滑石/PLA复合材料。
采用极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试等方法对复合材料的阻燃性能进行测试；采用烟气分析仪对复合材料的烟气性能进行测试。
2. 结果与讨论（1）阻燃性能：随着稀土类水滑石含量的增加，PLA复合材料的LOI值逐渐提高，垂直燃烧等级也有所提高，表明稀土类水滑石具有较好的阻燃效果。
（2）抑烟性能：稀土类水滑石的加入显著降低了PLA复合材料燃烧时的烟气量，提高了烟气中的有害物质含量降低率，表明其具有较好的抑烟效果。
（3）机理分析：稀土类水滑石在高温下分解产生的水蒸气和金属氧化物等物质，能够吸收热量、稀释可燃气体浓度、产生不燃气体等作用，从而起到阻燃和抑烟的作用。
聚乳酸的增韧阻燃性能
１５８
沈 阳 工 业 大 学 学 报
第 ４０卷
改性主要通过共聚、交联和共混的方法［１０－１１］得以 实现，由于共混改性具有简单易行、成本低廉的特 点，且能够获得综合性能优异的材料，因此，共混改 性在 ＰＬＡ的增韧改性研究中应用较为广泛．共混 改性通常需要加入一些柔韧性较高的聚合物，如聚 乙烯 乙酸乙烯酯（ＥＶＡ）［１２］、聚氯乙烯（ＰＶＣ）、聚 丁二酸丁二醇酯（ＰＢＳ）［１３］、聚己二酸对苯二酸丁 二酯（ＰＢＡＴ）和聚己内酯（ＰＣＬ）等．近年来人们对 ＰＬＡ的改性主要集中于单一的阻燃或增韧改性，而 同时对 ＰＬＡ进行阻燃增韧改性的研究相对较少． 本文对 ＰＬＡ进行了阻燃增韧改性，并研究了 ＬＣＰ 的加入对复合材料阻燃性能和热力学性能的影响．
异性能，但由于 ＰＬＡ易燃（ＬＯＩ＝１９％ ～２２％）且 韧性较差，从而限制了 ＰＬＡ的广泛应用，因此，提 高 ＰＬＡ的阻燃性和韧性成为目前的研究重点．
目前对 ＰＬＡ的阻燃研究主要是通过选择合 适的成 炭 剂，包 括 可 膨 胀 性 石 墨 （ＥＧ）［５－６］、淀 粉 ［７－８］等，并使之 与 聚 磷 酸 铵 复 配 组 成 膨 胀 型 阻 燃剂，从而 达 到 高 效 阻 燃 的 目 的［９］．ＰＬＡ 的 增 韧
第４０卷 第２期 ２０１８年 ３月
沈 阳 工 业 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ４０Ｎｏ２ Ｍａｒ２０１８
ｄｏｉ：１０．７６８８／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１６４６．２０１８．０２．０７
聚乳酸的增韧阻燃性能
张爱玲，姜 辉，关银燕，王 松，李三喜
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄ（ＰＬＡ）；ｉｎｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ；ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＡＰＰ）；ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ（ＰＥＧ）；ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｐｏｌｙｍｅｒ（ＬＣＰ）；ｃｈａｒｙｉｅｌｄ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔｂｒｅａｋ
界面调控对竹纤维／聚乳酸复合材料性能的影响
优异 的生 物 降解 性 ， 废 弃 后 一 年 内能被 土壤 中 的微 生 染ｌ ６
将 Ｂ Ｆ放 入 １ Ｏ 的 Ｎａ ＯＨ 水 溶 液 中 常 温 下 浸 泡 ４ ８ ｈ后 ， 用 滤 网分 离 出 Ｂ Ｆ并 用 自来 水 反 复 冲洗 至 中 性， 然 后送 入 电子恒 温 干燥 箱 内在 ７ ０ ℃的 温 度下 干燥 至 质量 恒定 。
能Ｌ ８ 。 。 为 此 ， 必 须 对 天 然 植 物 纤 维 与 聚 乳 酸 界 面 进
分别 与 界面 调控 处 理 前 后 的 Ｂ Ｆ在 １ ６ ０ ℃ 的 开放 式 混
炼机 中混 炼 １ ０ ｍｉ ｎ （ Ｐ Ｌ Ａ与 Ｂ Ｆ质 量 比为 ５ ０：５ ０ ） ， 得 到片 状混 合物 ， 将 片状 混 合 物 送 人 强力 塑料 粉 碎 机 粉 碎成 颗粒 。然 后将 颗粒 状混 合物 料用 注射 成 型 机制 成
处 理 以 及 Ｎａ ＯＨ＋ ＭＤＩ处 理 的 界 面 调 控 方 法 对 竹 纤
２ 实 验
２ 进 行调 控 。结 果表 明 ， ３种 界
面调控 均 改善 了竹 纤 维／ 聚 乳 酸 复 合 材 料 界 面 粘 接 性 能、 拉 仲 强度 、 冲 击强度 和 防水性 能 ； 界 面调 控后 ， 复 合 材 料 的 粘流 活化 能 增加 ， 而 热 流 动 性 因竹 纤 维 与 聚 乳 酸 交联 变得 困 难 ； 复 合 材 料 玻 璃 转 化 温 度 和 结 晶 温 度 升 高， 熔 融峰 变 窄 ； 复合 材 料 热 降解 温度 升 高， 热 稳 定
天津 市大 茂化 学试 剂厂 。
２ ． ２ 界 面 调 控
２ ． ２ ． １ Ｎａ ＯＨ 处 理
中图分 类 号 ： Ｔ Ｂ ３ ３ ２
将 Ｂ Ｆ放 入 １ Ｏ 的 Ｎａ ＯＨ 水 溶 液 中 常 温 下 浸 泡 ４ ８ ｈ后 ， 用 滤 网分 离 出 Ｂ Ｆ并 用 自来 水 反 复 冲洗 至 中 性， 然 后送 入 电子恒 温 干燥 箱 内在 ７ ０ ℃的 温 度下 干燥 至 质量 恒定 。
能Ｌ ８ 。 。 为 此 ， 必 须 对 天 然 植 物 纤 维 与 聚 乳 酸 界 面 进
分别 与 界面 调控 处 理 前 后 的 Ｂ Ｆ在 １ ６ ０ ℃ 的 开放 式 混
炼机 中混 炼 １ ０ ｍｉ ｎ （ Ｐ Ｌ Ａ与 Ｂ Ｆ质 量 比为 ５ ０：５ ０ ） ， 得 到片 状混 合物 ， 将 片状 混 合 物 送 人 强力 塑料 粉 碎 机 粉 碎成 颗粒 。然 后将 颗粒 状混 合物 料用 注射 成 型 机制 成
处 理 以 及 Ｎａ ＯＨ＋ ＭＤＩ处 理 的 界 面 调 控 方 法 对 竹 纤
２ 实 验
２ 进 行调 控 。结 果表 明 ， ３种 界
面调控 均 改善 了竹 纤 维／ 聚 乳 酸 复 合 材 料 界 面 粘 接 性 能、 拉 仲 强度 、 冲 击强度 和 防水性 能 ； 界 面调 控后 ， 复 合 材 料 的 粘流 活化 能 增加 ， 而 热 流 动 性 因竹 纤 维 与 聚 乳 酸 交联 变得 困 难 ； 复 合 材 料 玻 璃 转 化 温 度 和 结 晶 温 度 升 高， 熔 融峰 变 窄 ； 复合 材 料 热 降解 温度 升 高， 热 稳 定
天津 市大 茂化 学试 剂厂 。
２ ． ２ 界 面 调 控
２ ． ２ ． １ Ｎａ ＯＨ 处 理
中图分 类 号 ： Ｔ Ｂ ３ ３ ２
聚乳酸竹粉复合材料性能影响因素分析
聚乳酸竹粉复合材料性能影响因素分析作者：夏宜路琴葛通等来源：《农业开发与装备》 2018年第4期摘要：以竹粉、聚乳酸（PLA）为原材料，以模压成型的方法制备竹粉/PLA复合材料，通过测试其力学性能，摩擦磨损性能和吸水性能来分析竹粉的含量对复合材料性能的影响。
实验结果表明：当竹粉含量为30%时，复合材料的洛氏硬度值，弯曲强度以及抗摩擦磨损性能达到最高，之后呈下降趋势。
竹粉含量为50%时，材料的冲击强度，拉伸强度达到最大值，竹粉含量超过50%之后，开始明显下降。
复合材料的吸水性能逐渐增加。
综合实验结果来看，竹粉的添加有利于改善力学性能，提高材料的抗摩擦磨损性能和吸水性能。
关键词：竹粉；PLA；吸水性能；力学性能；摩擦磨损性能0 引言聚乳酸（PLA）是一种新型的可生物降解的热塑性树脂。
但是，亲水性差，耐热温度低，脆性高，力学强度低，极大地限制了应用。
天然竹纤维具有长径比大、比强度高、比表面积大、密度低、可再生以及可生物降解等诸多优点，且竹子资源丰富，价廉，用竹纤维增强的聚合物基复合材料具有较良好的力学性能，于是受到很多环保爱好者的青睐[1-3]。
在植物纤维改性PLA方面，吴学森等[4]采用交联的方法对淀粉改性并探究了淀粉含量对聚乳酸复合材料的影响，结果显示，淀粉含量增加会导致材料力学性能下降，但是增加淀粉交联程度可以减少材料力学性能的下降。
张建等[5]以稻秸秆、麦秸秆、稻壳三种植物纤维作为填充相，制备PLA/植物纤维复合材料并进行性能测试。
尹晓琛[6]等用在木纤维的表面和表面的缝隙处培养木醋杆菌生长的方法，再由混炼挤出制备出聚乳酸木粉复合材料；毛海良[7]等应用热压成型技术进行材料与竹纤维复合成型。
竹纤维等植物纤维在与基体树脂复合之前，一般要进行表面改性处理，从而降低其吸水性，提高与低极性基体树脂的界面相容性和粘合性[8，11]。
但是对竹纤维这一因素对复合材料性能的影响，相关研究不是很多。
在此次实验中，固定硅烷偶联剂比例为3%，偶联剂的添加可以在一定程度上改善PLA的弹性模量，对材料进行各项性能测试来研究竹粉含量对PLA力学性能，摩擦磨损性能和吸水性能的影响。
竹材阻燃处理及对其材性的影响
禁止原木出口ꎬ ２０２１ 年俄罗斯政府原木出口关税将
纤维素复合材料等新形式包装材料 [２] ꎮ 建筑、 家具、
案» 修正案正式生效ꎬ ２０１０ 年非洲加蓬共和国开始
年又涌现出了竹塑复合、 竹纤维 / 可降解复合、 竹 /
提高到 ８０％ꎬ 等等ꎬ 随着各国一系列木材保护政策
交通等 领 域 的 竹 质 层 压 板、 刨 花 板、 胶 合 板、 卷
竹材阻燃处理及对其材性的影响
李春燕１ 吕春艳１ 于丽丽１ 朱礼智１ 费本华２
(１ 天津科技大学 天津 ３００２２２ꎻ ２ 国际竹藤中心 北京 １００１０２)
摘 要: 竹材阻燃处理除了利用阻燃剂处理外ꎬ 还可以对其进行化学改性、 纳米改性、 炭化、 机械添加、 表
面涂覆等处理ꎮ 阻燃处理会对竹材物理力学性能、 吸湿性及吸水性、 胶合强度、 涂饰性、 阻燃剂成分的流失
性等产生重要影响ꎮ 文章综述了国内外竹材阻燃处理技术ꎬ 分析了阻燃处理对竹材性能的影响ꎬ 以期为推动
竹质材料的安全、 广泛应用提供参考及借鉴ꎮ
关键词: 竹材ꎻ 阻燃方法ꎻ 阻燃剂ꎻ 材性
ＤＯＩ: １０.１２１６８ / ｓｊｚｔｔｘ.２０１９.０６.００４
Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂａｍｂｏｏ ａｎｄ ｉｔｓ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ Ｂａｍｂｏｏ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｂａｍｂｏｏ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｄｏｎｅ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｂｙ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔｓ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｎａｎｏ￣ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎꎬ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏａｔｉｎｇ Ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
聚磷酸铵阻燃聚乳酸／竹粉复合材料的性能研究
ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ， ｔ ｈ ｅ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｏ ｎ ｌ ｙ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ １ ５ ０ ｋ Ｗ ／ｍ２ ， ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ
聚磷酸铵 阻燃 聚乳酸 ／竹粉复合材料 的性 能研 究 ＊
凌启飞 ， 李新功
（ 中南林业科技大学材料科学与工程学院 ， 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘要： 利 用聚磷 酸铵 （ ｈ Ｐ Ｐ ） 作为 阻燃 剂与竹粉 （ Ｂ Ｆ ） 、 聚乳酸 （ Ｐ Ｌ Ａ） 共 混， 经模压 成型工 艺制备 阻燃 Ｐ Ｌ Ａ／ Ｂ Ｆ复
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： ＡＰ Ｐ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｂ ａ ｍｂ ｏ ｏ ｌ ｆ ｏ ｕ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ａ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｔ ｐ ｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ
合材料 ， 并对该复合材料 的性能进行 了测试与表征。结果表 明 ， 随着 ＡＰ Ｐ添加 量的增加 ， 复合材料 的力学性能有所
降低 ， 但 ， 添加 ＡＰ Ｐ对复合材料燃烧过程
中热量 的释放 产生 了明显的抑制作 用， 复合材料 的燃烧热释放速率 下降 了近 一半 ， 平 均只有约 １ ５ ０ ｋ Ｗ／ ｍ２ ， 但 同时 也一定程度 增加 了复合材料的 生烟量。综合 比较 ， 当Ａ Ｐ Ｐ的质量分数为 ２ ０ ％时， 复合材料具有最佳的性能。 关键词 ： 竹粉 ； 聚乳酸； 聚磷酸铵 ； 力学性 能； 阻燃抑烟性能
竹粉含量及改性对聚乳酸基竹塑复合材料性能的影响
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＢａｍｂｏｏＰｏｗｄｅｒＣｏｎｔｅｎｔａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎ ｔｈｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｏｌｙｌａｃｔｉｃａｃｉｄｂａｓｅｄ ＢａｍｂｏｏｐｌａｓｔｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＸＵＥＹｉｆａｎ，ＨＡＮＣｈｅｎｙａｎｇ，ＮＩＺｈｏｎｇｊｉｎ，ＮＩＹｉｈｕａ，ＬＹＵＹａｎ
研究采用竹粉和聚乳酸作为原料，使用热压成型工艺制备全降解的聚乳酸基竹塑复合材料。首先研究 了竹粉含量对该材料的加工流变性、结晶性能、力学性能和吸水率等综合性能的影响规律，随后对竹粉分别 进行了碱处理和硅烷偶联剂改性，探索了这两种改性方式对该材料结晶性能、界面相容性、力学性能和吸水 率的影响。
１ 实验部分
竹子学报，２０２０，３９（３）：５８－６６ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｍｂｏｏＲｅｓｅａｒｃｈ
竹粉含量及改性对聚乳酸基竹塑复合材料性能的影响
薛一帆，韩晨阳，倪忠进，倪益华，吕 艳
（浙江农林大学 工程学院，浙江 杭州 ３１１３００）
摘 要 以竹粉和聚乳酸作为原料，采用热压成型工艺制备聚乳酸基竹塑复合材料。研究了竹粉含量 以及不同改性方法对竹塑复合材料性能的影响。试验结果表明：在一定范围内，随着竹粉含量的增加， 该材料的平衡转矩、拉伸强度、弯曲强度及吸水率呈现上升趋势，当竹粉含量超过 ５０％时，拉伸强度和 弯曲强度开始呈现下降趋势，而流动性能、结晶度和冲击强度总体呈现下降趋势。对竹粉表面分别进行 了碱处理改性和硅烷偶联剂改性，相较于未改性的竹粉 ／聚乳酸复合材料，碱处理提高了复合材料的结 晶度，偶联剂改性降低了复合材料的结晶度，这 ２种改性后的复合材料的力学性能均有所增强，竹粉与聚 乳酸的界面相容性提高，而吸水率则有所下降，其中硅烷偶联剂改性对复合材料性能的提升更为明显。 关键词 聚乳酸；竹粉；竹塑复合材料；表面改性
ＸＵＥＹｉｆａｎ，ＨＡＮＣｈｅｎｙａｎｇ，ＮＩＺｈｏｎｇｊｉｎ，ＮＩＹｉｈｕａ，ＬＹＵＹａｎ
研究采用竹粉和聚乳酸作为原料，使用热压成型工艺制备全降解的聚乳酸基竹塑复合材料。首先研究 了竹粉含量对该材料的加工流变性、结晶性能、力学性能和吸水率等综合性能的影响规律，随后对竹粉分别 进行了碱处理和硅烷偶联剂改性，探索了这两种改性方式对该材料结晶性能、界面相容性、力学性能和吸水 率的影响。
１ 实验部分
竹子学报，２０２０，３９（３）：５８－６６ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｍｂｏｏＲｅｓｅａｒｃｈ
竹粉含量及改性对聚乳酸基竹塑复合材料性能的影响
薛一帆，韩晨阳，倪忠进，倪益华，吕 艳
（浙江农林大学 工程学院，浙江 杭州 ３１１３００）
摘 要 以竹粉和聚乳酸作为原料，采用热压成型工艺制备聚乳酸基竹塑复合材料。研究了竹粉含量 以及不同改性方法对竹塑复合材料性能的影响。试验结果表明：在一定范围内，随着竹粉含量的增加， 该材料的平衡转矩、拉伸强度、弯曲强度及吸水率呈现上升趋势，当竹粉含量超过 ５０％时，拉伸强度和 弯曲强度开始呈现下降趋势，而流动性能、结晶度和冲击强度总体呈现下降趋势。对竹粉表面分别进行 了碱处理改性和硅烷偶联剂改性，相较于未改性的竹粉 ／聚乳酸复合材料，碱处理提高了复合材料的结 晶度，偶联剂改性降低了复合材料的结晶度，这 ２种改性后的复合材料的力学性能均有所增强，竹粉与聚 乳酸的界面相容性提高，而吸水率则有所下降，其中硅烷偶联剂改性对复合材料性能的提升更为明显。 关键词 聚乳酸；竹粉；竹塑复合材料；表面改性
阻燃处理对聚乳酸纤维性能的影响
ＬＯＩｖ ｌ ｅ ｒａ ｈ ｄ ２ ８％ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ａ ｓ ｒ ｔｖｔ ｆＴ ａ ｎｙ ３． ５％ ． Ｗ ｈ ｎ ｔｅ ａ ｕ ｔｏ ｂ ｏ ｂ ｄ ＴＰＰ ａｕ ｅ ｃ ｅ ７． ｅ ｈ ｂ ｏ ｉｉ ｏ ＰＰ ｗ ｓｏ ｌ ０ ｐ ｙ ｅ ｈ ｍｏ ｎ ｆａ ｓ ｒ ｅ ｉ ｃｅ ｓｄ ｔ １ ８％ ． ｈ ｗ ｖ ｒ． ｔｅ ＬＯＩ ａｕ ｅ ｒａ ｅ ｏ ２ ４％ ． ｎ ｒａ ｅ ｏ ２． ｏ ｅｅ ｈ ｖ ｌ ｅ ｄ ｃｅ ｓ ｄ ｔ ５． ｅ ｓ ａ ｎｎ ｌｃ ｒｎ ｍｉｒｇａ ｈ ａ ｄ ｃ ｎ ｉｇ ｅｅ ｔｏ ｅ ｏ ｒ ｐ ｎ
阻燃 处 理 对 聚 乳 酸 纤 维 性 能 的影 响
李亚滨 ， 士军 寇
（ 津工 业 大 学 纺 织 学 院 ， 津 天 天
摘 要
３０ ６ ） ０１０
用 Ｈ Ｃ Ｔ Ｂ Ｔ ＰＡ、Ｂ —一Ｅ 、 Ｐ Ｂ Ｄ、Ｂ 、Ｂ － Ｔ ＰＡ２ Ｏ Ｔ Ｐ共 ５种 阻 燃 剂 对 聚 乳 酸 织 物 进 行 阻 燃 处 理 。 聚 乳 酸 纤 维 对 Ｔ Ｐ和 Ｐ
关键词
极 限 氧 指 数 ；聚乳 酸纤 维 ；阻燃 处 理 ；拉 伸 强 力 ；吸 收 率
文 献 标 识 码 ： Ａ
中 图分 类 号 ：Ｓ ０ ．２ Ｔ ａ ｔｆｎ ｓ ｉ ｇ ｏ ｒ ｐ ｒ ｉｓ ｏ ｏ ｙ ａ ｔｃ ａ ｉ ｂ ｒ ｆ ｃ ｆ ｆ ｍ ｅ ａ ｄ ｎ ｉ ｈ ｎ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｐ ｌ ｌ ｃ ｉ ｃｄ ｆ ｅ ｓ ｌ ｉ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｐ ｌｌｃｉ ｃｄ ｆ ｅ ａ ｒｃ ｒ ｒａ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ ｗｉ ｉｅｆａ ｅａｄ ｎ ｓ ＨＢＣ 、 Ｂ 、 ＢＰ— ｓｒ ｃ ｏｙ ａ ｔｅ ａ ｉ ｉ ｒｆｂ ｉｓｗｅ ｅｔｅ ｔｄ ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｔ ｆ ｍｅｒ ｔｒ ａ ｔ－ ｂ ｖ ｈ ｖ ｌ Ｄ ＴＢ Ｔ Ａ、 ＴＢＰ Ａ－ ＥＯ 、 Ｐ．Ｔｈ ｂ ｏ ｐ ｉｉ ｆＴ Ｐ ａ ｄ Ｔ — ｗｅ ｅｖ ｒ ｉｈ．Ｈｏ ｅ ｅ ，ｔｅ ｌｍｉｉｇｏ ｙ ｅ ｎ ｅ － ２ ＴＰ ｅ ａ ｓ ｒｔｖｔ ｏ Ｐ ｎ ＢＰ Ａ ｒ ｅ ｙ ｈｇ ｙ ｗ ｖ ｒ ｈ ｉ ｔ ｘ ｇ ｎ ｉ ｄ ｘ ｎ
阻燃 处 理 对 聚 乳 酸 纤 维 性 能 的影 响
李亚滨 ， 士军 寇
（ 津工 业 大 学 纺 织 学 院 ， 津 天 天
摘 要
３０ ６ ） ０１０
用 Ｈ Ｃ Ｔ Ｂ Ｔ ＰＡ、Ｂ —一Ｅ 、 Ｐ Ｂ Ｄ、Ｂ 、Ｂ － Ｔ ＰＡ２ Ｏ Ｔ Ｐ共 ５种 阻 燃 剂 对 聚 乳 酸 织 物 进 行 阻 燃 处 理 。 聚 乳 酸 纤 维 对 Ｔ Ｐ和 Ｐ
关键词
极 限 氧 指 数 ；聚乳 酸纤 维 ；阻燃 处 理 ；拉 伸 强 力 ；吸 收 率
文 献 标 识 码 ： Ａ
中 图分 类 号 ：Ｓ ０ ．２ Ｔ ａ ｔｆｎ ｓ ｉ ｇ ｏ ｒ ｐ ｒ ｉｓ ｏ ｏ ｙ ａ ｔｃ ａ ｉ ｂ ｒ ｆ ｃ ｆ ｆ ｍ ｅ ａ ｄ ｎ ｉ ｈ ｎ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｐ ｌ ｌ ｃ ｉ ｃｄ ｆ ｅ ｓ ｌ ｉ ｉ
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无卤阻燃剂对聚乳酸火灾危险性的影响
切 割成 样 条 待 测 。 １ ５ 测 试 与 表 征 ．
阻 燃 剂 与 纯 聚 乳 酸 （ ＬＡ） 行 溶 液 共 混 制 备 阻 燃 聚 乳 酸 复 合 Ｐ 进
材料 ， 测 量 其极 限 氧 指 数 、 直 燃 烧 级 别 和 产 生 烟 气 的 烟 密 并 垂
用 氧 指 数 仪 测 试 聚 乳 酸 的 极 限 氧 指 数 （ ＯＩ 条 尺 Ｌ 样
发 生 、 高 防 火安 全方 面有 作 用 。据 欧 盟 委 员 会 估 计 ， 提 在 ２ Ｏ世 纪 ９ Ｏ年 代 ， 于 使 用 阻 燃 剂 ， 灾 死 亡 人 数 下 降 了 由 火 ２ 。随着 对 阻 燃 要 求 的 提 高 和 环 保 意 识 的 增 强 ， 燃 Ｏ 阻 剂 的 无 卤化 、 烟 及 减 毒 已 经 成 为 当 前 和 今 后 阻 燃 剂 研 抑 究领 域 的前 沿 性 课 题 。在 各 类 无 卤 阻 燃 剂 中 ， 系 阻 燃 磷
关 键 词 ： 乳 酸 ； 卤 阻燃 剂 ； 直燃 烧 ； 指 数 聚 无 垂 氧
能 方 法 》 ＧＢ Ｔ ２ ０ — ９ ） （ ／ ４ ６ ３ 。用 水 平 垂 直 燃 烧 测 定 仪 测 定 其 垂 直 燃 烧 级 别 （ 条 尺 寸 １ ． 样 ３ ０ｍｍ×１ ３ｍｍ×３ｍｍ， 测定标准 《 料 燃 烧 性 能 试 验 方 法 水 平 法 和 垂 直 法 》 塑
（ ／ ２０ — １ ９ ） ＧＢ Ｔ ４ ８ ９ ６ 。用 烟 密 度 测 试 仪 测 定 烟 密 度 （ 样
中 图分 类 号 ： ９ ３ ４ ＴＵ５ ５ Ｘ １． ， ４
文献标志码 ： Ａ
条 尺 寸 为 ２ ． ｍ×２ ． ｍ×３ｍ 测 定 标 准 《 筑 材 ５ ４ｍ ５ ４ｍ ｍ， 建
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ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ａ Ｔ Ｈ ｗ ａ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ＡＴ Ｈ ＋ＡＰ Ｐ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ
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（ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ０ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｆｌ ａ ｍｅ Ｒｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｔ Ｔｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｆｌ ａ ｍｅ Ｒｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｓ ｍｏ ｋ ｅ Ｓ ｕ ｐｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｂａ ｍｂｏ ｏ Ｆｌ ｏ ｕｒ Ｒｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ Ｐｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ Ａｃ ｉ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆ ｌ ａ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｏ ｎ ｂ ａ ｍｂ ｏ ｏ ｌ ｆ ｏ ｕ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ
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Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ．பைடு நூலகம்ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ５ ７ ７ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ． ０ １ ３
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｑ ３ ２ １ ． ２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ５—５ ７ ７ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ９— ０ ０ ４ ８— ０ ４
ｈａ ｖ ｅ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｗｏ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｓ ｌａ ｆ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： Ｂａ ｍｂ ｏ ｏ Ｆｌ ｏ ｕ ｒ； Ｐｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ Ａｃ ｉ ｄ； Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ； Ｓ ｙ ｎ ｅ ｒ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ； Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｆｌ ａ ｍｅ Ｒｅ ｔ ａ ｒ ｄ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｓ ｍｏ ｋ ｅ Ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ０ ｎ
摘 要 ：分别采用氢 氧化铝 （ Ａ Ｔ Ｈ） 、聚磷 酸铵 （ Ａ Ｐ Ｐ ）及 Ａ Ｔ Ｈ＋Ａ Ｐ Ｐ复合阻燃剂对 竹粉增强 聚乳酸复合材料 进行 阻燃抑 烟处理 ，并对处理后 的复合材料 性能进行 测试与 表征 。结果表 明 ，两种 阻燃剂均 显著增 加 了复合材 料 的成炭 率 ，Ａ Ｔ Ｈ＋ Ａ Ｐ Ｐ产生 了协 同作用 ，使复合材料成炭率提高 了近 ４倍 ，达到了 ４ ５ ． ３ ％ ；复合材料经阻燃处理后其 阻燃性 能均得 到了不同程度 的提 升。其 中 ，Ａ Ｐ Ｐ对 复合材料 燃烧过 程 中热量 释放 的抑制作用 最明显 ，Ａ Ｔ Ｈ对复合 材料 表现 出了较强的抑烟效果 ，而 Ａ Ｔ Ｈ＋Ａ Ｐ Ｐ复合阻燃剂产生的协同作用使复合材料具有 阻燃 和抑 烟的双重 特性 。 关键词 ：竹粉 ；聚乳酸 ；复合材料 ；协 同效应 ；阻燃 抑烟性能
ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｓ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｅ ｒ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａ Ｔ Ｈ ＋ＡＰ Ｐ ｍａ ｄ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ
塑 料 工 业
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第４ ｌ卷第 ９期
２ ０ １ ３年 ９月
４８ ・
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｐ Ｌ Ａ Ｓ Ｔ Ｉ Ｃ Ｓ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ
阻 燃 处 理 对 竹 粉 增强 聚 乳 酸 复 合材 料 阻燃抑烟性能影响 水
凌启 飞 ，李 新 功
（ 中南 林 业 科 技 大 学 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ４ ）
ｐ ｏ ｌ ｙ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ（ Ａ Ｔ Ｈ） ，ａ ｍ ｍ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｐ ｏ ｌ ｙ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ（ Ａ Ｐ Ｐ ）ａ ｎ ｄ Ａ Ｔ Ｈ＋
ＡＰＰ． Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｌａ ｆ ｍｅ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ａ ｎ ｔ